學科教育論文-元認知能力培養(yǎng)在生物教學中的初探.doc

學科教育論文-元認知能力培養(yǎng)在生物教學中的初探摘要元認知策略是學習策略的關鍵成分，元認知能力的培養(yǎng)是實現(xiàn)“教會學生學會學習”的重要條件。本文依據(jù)元認知能力的內涵，闡述了培養(yǎng)元認知能力的基本思路，并結合生物學科的特點，提出了培養(yǎng)元認知能力的有效策略。元認知作為一個科學概念是由美國著名發(fā)展心理學家Flavell于1976年正式提出的，通俗的說，元認知就是關于認知的認知。元認知包括三個方面的含義：元認知知識、元認知體驗、元認知監(jiān)控。元認知理論的提出與發(fā)展，對學習策略的研究產(chǎn)生了很大的影響。一般認為，學習策略包括認知策略與元認知策略，能對信息進行直接加工的有關方法和技術屬于認知策略，而對信息加工過程中的控制，屬于元認知策略。認知策略是學習過程中不可缺少的工具，元認知策略則監(jiān)控和指導認知策略的運用，元認知是激發(fā)和促進有效學習的最活躍的因素之一，直接關系到學習策略的質量和效率的高低，是決定學生運用認知策略成敗的關鍵。一、元認知能力的涵義所謂元認知能力就是學生在生物學習中，對生物認知過程的自我意識，自我監(jiān)控的能力，它以元認知知識和元認知體驗為基礎，并在對生物學認知過程的評價、控制和調節(jié)中顯示出來。二、元認知能力的培養(yǎng)的原則有關元認知能力的培養(yǎng)策略很多，心理學家布朗（AnnBrown）曾經(jīng)對比分析了不同策略，結果表明，不告訴被試訓練目的的“盲訓練”(blindtraining)的實驗的效果，明顯差于“明訓練”（informedtraining）。筆者也認為，只有建立在監(jiān)控主體積極主動性和能動性發(fā)揮下的監(jiān)控活動，才能順利的實現(xiàn)，以此達到培養(yǎng)元認知能力的目的。所以，應遵循以下原則：1參與性原則認知活動是學生自身的高級心理活動，對這個活動進行調控，無疑是在主體內進行的，只有通過主體的親自參與才能使主體獲得體驗，提升能力。所以，學生必須在參與中了解自己，根據(jù)自己的特點進行調控。教師要教給他們基本的方法，提供必要的訓練，通過反饋不斷加以矯正，從而使之強化、內化，在活動中把主體的能動性充分發(fā)揮出來。1.漸進性原則和認知活動的發(fā)生發(fā)展規(guī)律一樣，元認知活動也是漸進的。從他律到自律、從單維到多維，從淺顯到深入，從簡單到復雜。正基于此，我們對學生訓練時，切勿急燥，要遵循規(guī)律，分成階段，逐步實行。既要有序，又要有層。2.指導性原則由于初中生的自我監(jiān)控能力相對薄弱，在學習上的自覺性和主動性還不能持久保持，因此需要教師的監(jiān)督指導。在元認知能力訓練中，教師應定期檢查學生的情況，并根據(jù)學生的具體問題，實施有效的指導。三、元認知能力培養(yǎng)的意義HLSwanson(1989)分別測試了學生的元認知能力與一般能力，按水平高低分為四組，研究發(fā)現(xiàn)不管一般能力傾向高或低，高元認知能力的兩個組解決問題的成績都比兩個低元認知能力組要好。而且高元認知能力低一般能力組的成績優(yōu)于低元認知能力高一般能力組。可見元認知知識能彌補一般能力傾向的不足，影響問題解決。上述測試也說明學習能力強的學生在有關學習的元認知方面的發(fā)展水平都比較高，即他們具有較多的有關學習及學習策略方面的知識，并善于監(jiān)控自己的學習過程，能靈活運用各種學習策略來解決問題，而學習能力差的學生卻正好相反。四、元認知能力的培養(yǎng)策略（一）激發(fā)求知欲望策略激發(fā)求知欲望是元認知能力培養(yǎng)的前提。因為學生的自我監(jiān)控是學生自主地、獨立地、自覺地從事和管理自己的學習活動，而不是在外界壓力和要求下被動到從事或需要外界來管理自己的學習活動。因此在教學中激發(fā)學生主動探索的欲望，揭示學生動機成分中的活躍部分，轉化為學生學習的動力，才能實現(xiàn)學生學習自我監(jiān)控的能動性。教學中可以借助多媒體、趣味實驗、質疑故事來豐富學習內容，拓寬學生視野，培養(yǎng)學生的好奇心。例如在講“從種到界”一課時，先引入一個故事湯姆尋親記。湯姆貓和杰尼鼠是死對頭，杰尼鼠雖然弱小，但機智聰明的他常常戲弄湯姆貓，一天，湯姆貓終于捉住了杰尼鼠，就在他即將實施報復的時候，杰尼鼠的親戚大狗及時趕到，反而將湯姆收拾了一頓，傷心的湯姆決定外出尋親。而后給出各種動物的圖片，讓學生發(fā)現(xiàn)并研究不同動物與貓親緣關系的遠近，進一步理解不同的分類等級。這種生動事例創(chuàng)設的問題情境可以使學生的思維保持較久的興奮，有效的調動學生的非智力因素，學生的元認知水平由此情景中可以得到開發(fā)。（二）出聲思維策略出聲思維既是評估自我監(jiān)控水平的重要途徑和手段，也是培養(yǎng)自我監(jiān)控能力的重要環(huán)節(jié)。1、教師通過出聲思維來示范自我監(jiān)控過程自我監(jiān)控過程是活動主體的內在過程，很難被觀察。教師應該在平時的教學中將自己思路形成的過程，嘗試探索的過程以及評價反饋的過程都毫無保留的暴露給學生，通過教師出聲思維來進行心理示范。傳統(tǒng)的教學過程中，教師一般不愿暴露自己的嘗試探索過程。美國教育家布魯納說：“我們教一門科目，并不是希望學生成為該科目的一個小型圖書館，而是要他們參與獲得知識的過程?！比绾螌W習本身比“學會什么”來得重要。2、學生通過出聲思維來練習和體會監(jiān)控過程在日常的教學中，要引導學生出聲的闡述自己的解題過程，這樣不僅可以及時發(fā)現(xiàn)學生的錯誤觀點，也可以使學生在出聲思維中直接進行自我監(jiān)控的練習與實踐，將其思維過程和監(jiān)控過程用語言表述出來，從而有效的提高了自身的監(jiān)控意識。（三）、自我提問策略啟發(fā)自我提問也是元認知能力培養(yǎng)的重要舉措。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”現(xiàn)實的學習活動中，學生提問的現(xiàn)狀不容樂觀，大多數(shù)學生只關心問題的答案，對其他的漠不關心。自我提問，就要在教學中不時的提供一系列啟發(fā)式問題，讓學生在解題過程中依據(jù)這些問題進行自我提問，啟發(fā)自己的思路，并對思維進行自我監(jiān)控，自我調節(jié)。例題：肝細胞產(chǎn)生的尿素分子，將經(jīng)過那些結構才能隨尿液排出？解題時，我引導學生進行如下的自我提問：問：是否讀完了所有信息？有無遺漏？很多學生這樣解答：尿素分子隨尿液排出所經(jīng)過的結構有腎小球、腎小囊、腎小管、收集管、輸尿管、膀胱、尿道。（錯解）顯然，學生只注意了“尿素分子”這一概念，而遺漏了“肝細胞產(chǎn)生的尿素分子”這一重要信息，導致解答錯誤。問：此題的目標是什么？由題可知，要求寫出尿素分子由肝細胞產(chǎn)生到隨尿液排出過程中經(jīng)過的主要結構。問：已知條件是什么？與之相關的生物學原理是什么？“肝細胞產(chǎn)生的尿素分子”是已知條件，與之相關的原理是肝細胞在生命過程中產(chǎn)生了廢物尿素，尿素將通過腎單位，形成尿液排出體外。問：是否還有隱含條件？很多同學找不出隱含條件來。肝細胞產(chǎn)生的尿素分子首先在肝毛細血管處進入血液，而后通過血液循環(huán)運輸至腎臟，尿素在血液中運輸時所經(jīng)過的結構就是此題的隱含條件。如找出此條件，此題就可迎刃而解。問：已知條件之間有何聯(lián)系？人體廢物的排出是由循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)共同完成的。問：你清楚如何解決問題嗎？每一步的做法嗎？你能確定每一步都是對的？理解了題意后，學生就可根據(jù)循環(huán)系統(tǒng)與泌尿系統(tǒng)間的關系得出正確的解答是：肝毛細血管肝靜脈上下腔靜脈右心房右心室肺動脈肺部毛細血管肺靜脈左心房左心室主動脈腎動脈入球小動脈腎小球腎小囊腎小管收集管輸尿管膀胱尿道。問：檢查結果了嗎？這樣解題是否合理？是否還有遺漏？此題的解決都運用了那些生物學原理？在解題后，要及時進行檢查總結，與此題有關的生物原理有：循環(huán)系統(tǒng)的知識、泌尿系統(tǒng)的知識、循環(huán)系統(tǒng)與泌尿系統(tǒng)間的聯(lián)系知識。通過啟發(fā)式自我提問，可以啟發(fā)學生怎樣去學習？如何去學習？可以幫助學生整理知識、歸納知識、總結和遷移知識。能夠學會根據(jù)不同的內容選擇不同的策略，獲得成功的學習經(jīng)驗。（四）集體討論策略柏拉圖指出，對話是教學的最高境界。通過對話，可以使學生的思維活動全部暴露出來，從而為學生監(jiān)控自己的認知過程提供一個良好的環(huán)境。集體討論策略以異質性小組（4-6人）為單位，在一個民主、平等的條件下進行。每個人均有機會發(fā)表自己的觀點，均能通過交互式討論對同伴的見解提出質疑。這種平等的對話，能夠促進每個學生積極的思維，達到自我審視、自我反省的目的。如在講“生物的特征”一課時，引導學生自己通過小組討論，得出生物具有哪些特征。組間比賽，看哪一組說的多。學生不僅指出了課本中的六大特征，還提出了一些新的觀點：生物會生病，生物會死亡，生物有遺傳現(xiàn)象，生物在進化。（五）寫反思日記策略“反思日記”是通過寫日記的形式，提高學生對化學學習計劃、知識、體驗、監(jiān)控的自我反思。哈佛心理學家霍爾德卡德納指出“私下的沉思和寫日記則會發(fā)展他們的內省能力?！狈此夹陨锶沼浭亲寣W生以日記的形式，記下他們對生物知識的理解、想法和不足，既是老師了解學生心理、思維的工具，也提高了學生的自我反思能力，對提高學生的問題意識，培養(yǎng)學生學習生物的自信心具有重要意義。主要訓練方式有：建立錯題檔案；對各章節(jié)的定期總結；每節(jié)課后的小結等。如：課堂上留下3-5分鐘，對整節(jié)課的內容進行簡要的小結，小結包括以下幾點：1.概述本節(jié)課的主要內容。目的是通過對所學內容的回顧，引起對認知活動的再認識，是反思活動的基礎。（此過程主要訓練總結、監(jiān)察、評價能力）2.我思考了哪些問題？目的是要求在學習新知的基礎上，拓展思維，產(chǎn)生新的思維成果。（此過程主要訓練計劃、監(jiān)察、檢查能力）3、我有何不懂的地方？目的是查缺補漏，明確進一步學習的方向。（此過程主要訓練評價、監(jiān)察、補救能力）（六）、自我評估策略鑒別目標與當前任務狀態(tài)之間一致程度的元認知監(jiān)控，是學生是否“學會學習”的先決過程。為了提高學生的元認知監(jiān)控水平，可以在平時的測試過程中培養(yǎng)學生的自我評估能力。在隨堂的測驗中，要求學生每做完一道題都要進行評估，如果認為自己做錯了就在題旁注一個“*”形號，并且寫出這道題可能牽扯到哪些知識點。考試結束后給自己預計分數(shù)，接下來與真實成績列表進行對照，比較以檢測自己的評估能力，由此來提高學生的元認知監(jiān)控水平。五、元認知能力培養(yǎng)的實驗：（一）實驗過程：1、實驗前，用西安市雁塔區(qū)20032004學年度第一學期期末考試生物試卷及元認知能力自制量表對實驗組、對照組進行前測。2、對兩個組分別實施不同的教學方法：實驗組：按照元認知能力培養(yǎng)策略進行教學對照組：按照傳統(tǒng)的講述法進行教學3.實驗后，用西安市雁塔區(qū)20032004學年度第二學期期末考試生物試卷及元認知能力自制量表對實驗組和對照組進行后測。1.實驗結果：筆者以任教的西安市飛機強度研究所學校的初一年級為實驗對象，在實驗前，分別對實驗組（初一二班）與對照組（初一一班）學生的元認知能力進行了前測，測試結果如表1所示，經(jīng)Z檢驗，兩個班的元認知能力在總體上無顯著性差異（見表1）。表1對照組、實驗組元認知能力前測結果元認知能力項目對照組實驗組Z檢驗差異的顯著性SS計劃（12分）8.151.728.51.970.77p0.05，不顯著監(jiān)察（27分）18.853.5916.63.590.3p0.05，不顯著總結（21分）15.753.0715.672.70.11p0.05，不顯著評價（15分）10.21.9910.412.240.4p0.05，不顯著補救（15分）12.151.8411.52.480.6p0.05，不顯著總分（90分）63.749.8463.0310.480.3p0.05，不顯著（代表平均分，S代表標準差）在實驗后，對實驗組與對照組學生的元認知能力進行了后測，測試結果如表2所示，經(jīng)Z檢驗，實驗組在計劃能力、監(jiān)察能力、總結能力方面均出現(xiàn)明顯提高，兩個班的元認知能力上有顯著性差異，表明實驗取得了較好的成效（見表2）。表2對照組、實驗組元認知能力后測結果元認知能力項目對照組實驗組Z檢驗差異的顯著性SS計劃（12分）8.031.7991.762.40.01p0.05，顯著監(jiān)察（27分）193.4220.612.872.050.01p0.05，顯著總結（21分）15.032.5416.632.91.980.01p0.05，不顯著補救（15分）11.851.9912.062.080.42p0.05，不顯著總分（90分）63.510.2666.949.262.020.01p0.05，顯著(代表平均分，S代表標準差)在實驗前，用西安市雁塔區(qū)20032004學年度第一學期期末考試生物試卷對實驗組（初一二班）與對照組（初一一班）學生的生物成績進行了前測，經(jīng)Z檢驗，二者無顯著性差異（見表3）。在實驗后，用西安市雁塔區(qū)20032004學年度第二學期期末考試生物試卷對實驗組（初一二班）與對照組（初一一班）學生的生物成績進行了后測，經(jīng)Z檢驗，二者出現(xiàn)顯著性差異（見表4），表明反思能力的培養(yǎng)能增強學生的學習能力，有效提高了學習成績。表3實驗班與對照班生物成績前測的顯著性檢驗項目人數(shù)平均分標準差顯著性檢驗實驗班4274.513.17|z|=0.20.05無顯著差異對照班4175.513.3表4實驗班與對照班生物成績后測的顯著性檢驗項目人數(shù)平均分標準差顯著性檢驗實驗班4283.857.53|z|=2.592.58p0.01差異極顯著對照班4178.939參考文獻1肖鋒著.學會教學M.浙江大學出版社,2002,92方紅,畢華林.化學問題解決中元認知訓練的研究J.化學教學,2002,9。3駱崢,仲玉英.以反思